(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ鋳型砂を用いて造型された上鋳型及び下鋳型を型合わせした状態で湯口、受口及び湯口底に付着した鋳型砂を清掃する湯口部清掃方法であって、
外径が前記湯口の内径より小さく形成された管部材と、前記管部材に接続され、前記管部材を介して湯口内を減圧吸引する減圧吸引手段と、前記管部材の外側に設けられ、且つ前記受口の形状に沿った形状とされるとともに、前記管部材が前記湯口に挿入されたときに前記受口に挿入されて、前記受口との間に吸引通路となる所定の隙間を形成する通路形成部材とを備える湯口部清掃装置を用い、
前記管部材を前記湯口に挿入するとともに、前記通路形成部材により前記受口との間に吸引通路となる所定の隙間を形成する工程と、
前記減圧吸引手段により、前記管部材及び前記吸引通路を介して前記湯口、受口及び湯口底に付着した鋳型砂を吸引する工程とを備える湯口部清掃方法。
【請求項２】
前記吸引通路を形成する際の前記通路形成部材及び前記受口の間隔が３ｍｍ〜１５ｍｍである請求項１記載の湯口部清掃方法。
【請求項３】
前記通路形成部材は、円錐状に形成され、径が小さい側の端部が、径が大きい側の端部より下側に位置するように配置されるとともに、前記径が小さい側の端部が前記管部材の外側に一体化されている請求項１又は請求項２記載の湯口部清掃方法。
【請求項４】
前記通路形成部材には、前記円錐状の上端部の全周に亘って鍔状部材が形成されており、該鍔状部材の外径が前記受口の開口縁部の径よりも大きくされ、
前記通路形成部材は、該鍔状部材と上鋳型上面との間に第２吸引通路となる所定の隙間を形成する請求項３記載の湯口部清掃方法。
【請求項５】
前記管部材及び前記通路形成部材は、それぞれ直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に駆動自在とされている請求項４記載の湯口部清掃方法。
【請求項６】
それぞれ鋳型砂を用いて造型された上鋳型及び下鋳型を型合わせした状態で湯口、受口及び湯口底に付着した鋳型砂を清掃する湯口部清掃装置であって、
外径が前記湯口の内径より小さく形成された管部材と、
前記管部材に接続され、前記管部材を介して湯口内を減圧吸引する減圧吸引手段と、
前記管部材の外側に設けられ、且つ前記受口の形状に沿った形状とされるとともに、前記管部材が前記湯口に挿入されたときに前記受口に挿入されて、前記受口との間に吸引通路となる所定の隙間を形成する通路形成部材とを備え、
前記減圧吸引手段は、前記管部材及び前記吸引通路を介して前記湯口及び前記受口に付着した鋳型砂を吸引する湯口部清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型砂で造型された鋳型の湯口部を清掃する湯口部清掃方法及び湯口部清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳型砂を造型する鋳型造型装置として、例えば特許文献１に記載されたような装置が知られている。このような鋳型造型装置を用いて造型された鋳型には、その上鋳型に受口及び湯口を形成することが行われる。
【０００３】
鋳型砂で造型された鋳型に形成された湯口、受口及び湯口底（以下、「湯口部」ともいう。）には、湯口や受口の成型の際や、上下鋳型の型合わせの際等に、砂粒が混入することがあった。この砂粒は、溶湯に巻き込まれて砂かみ不良の発生の原因となる場合がある。
【０００４】
この砂かみ不良を防止するために、湯道、堰等の形状を工夫することが考えられるが、完全に防止することができない。また、ストレーナーを使用する等の対策が考えられるが、ストレーナーをセットする煩雑な作業が必要となり、さらに、ストレーナーの購入費用も必要になる等の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２８１７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、鋳型の湯口部に混入した砂粒を取り除き、砂かみ不良を防止する湯口部清掃方法及び湯口部清掃装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る湯口部清掃方法は、それぞれ鋳型砂を用いて造型された上鋳型及び下鋳型を型合わせした状態で湯口、受口及び湯口底に付着した鋳型砂を清掃する湯口部清掃方法であって、外径が前記湯口の内径より小さく形成された管部材と、前記管部材に接続され、前記管部材を介して湯口内を減圧吸引する減圧吸引手段と、前記管部材の外側に設けられ、且つ前記受口の形状に沿った形状とされるとともに、前記管部材が前記湯口に挿入されたときに前記受口に挿入されて、前記受口との間に吸引通路となる所定の隙間を形成する通路形成部材とを備える湯口部清掃装置を用い、前記管部材を前記湯口に挿入するとともに、前記通路形成部材により前記受口との間に吸引通路となる所定の隙間を形成する工程と、前記減圧吸引手段により、前記管部材及び前記吸引通路を介して前記湯口、受口及び湯口底に付着した鋳型砂を吸引する工程とを備える。
【０００８】
本発明に係る湯口部清掃装置は、それぞれ鋳型砂を用いて造型された上鋳型及び下鋳型を型合わせした状態で湯口、受口及び湯口底に付着した鋳型砂を清掃する湯口部清掃装置であって、外径が前記湯口の内径より小さく形成された管部材と、前記管部材に接続され、前記管部材を介して湯口内を減圧吸引する減圧吸引手段と、前記管部材の外側に設けられ、且つ前記受口の形状に沿った形状とされるとともに、前記管部材が前記湯口に挿入されたときに前記受口に挿入されて、前記受口との間に吸引通路となる所定の隙間を形成する通路形成部材とを備え、前記減圧吸引手段は、前記管部材及び前記吸引通路を介して前記湯口及び前記受口に付着した鋳型砂を吸引する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、鋳型の湯口部に混入した砂粒を吸引除去して、砂かみ不良を防止することを実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】湯口部清掃装置により湯口部の清掃を行っている状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明及び以下の説明において、湯口とは、溶湯を鋳型内に導く最初の流路を意味し、該湯口は、一般的には垂直に設けられ湯道に接続される。受口とは、湯口上部に溶湯が注ぎこまれる部分を意味する。この受口は、注湯しやすいように形成されており、例えばろうと（漏斗）形に成形されることがある。湯口底とは、湯口の底の部分を意味する。尚、この湯口底は、通常、湯道接続位置より掘り下げ、ふくらみを持たせることが多い。せき（堰）とは、湯口系を構成する部分の一つで、湯道と鋳物部を結ぶ溶湯の流路を意味する。円錐状とは、円錐面を有する形状や、円錐面を底面と平行な平面で切り取った形状を含むものとする。
【００１２】
また、本発明において、鋳型とは、生型のみならず、ガス硬化型、自硬性型も含むものとする。また、鋳型は、枠付鋳型、抜枠鋳型の両方を含む概念であるものとする。
【００１３】
以下、本発明を適用した湯口部清掃装置１について、図１を参照して説明する。湯口部清掃装置１は、それぞれ鋳型砂を用いて造型された上鋳型２及び下鋳型３を型合わせした状態で、湯口４、受口５及び湯口底６（以下、これらを併せて「湯口部」ともいう。）に付着した鋳型砂を清掃するものである。
【００１４】
具体的に、上鋳型２と下鋳型３は、重ねられることで鋳造キャビティ１４が形成された状態とされている。鋳造キャビティ１４の中央部には、湯口４と、この上部に上鋳型２の上面２ａに開口した略逆円錐状の受口５とが上鋳型３に形成されている。
【００１５】
湯口部清掃装置１は、外径が湯口４の内径より小さく形成された管部材７と、管部材７の上部に接続管１１を介して接続され、管部材７を介して湯口４内を減圧吸引する減圧吸引手段８とを備える。また、湯口部清掃装置１は、管部材７の外側に設けられ、且つ受口５の形状に沿った形状とされるとともに、管部材７が湯口４に挿入されたときに受口５に挿入されて、受口５との間に第１吸引通路Ｐ１となる所定の間隔で隙間を形成する通路形成部材９を備える。通路形成部材９がこの吸引通路（Ｐ１）を形成するとき、管部材７も湯口４との間に吸引通路（この吸引通路も併せて「第１吸引通路Ｐ１」という。）となる所定の間隔で隙間を形成する。
【００１６】
湯口部清掃装置１の減圧吸引手段８は、管部材７及び吸引通路Ｐ１を介して湯口４及び受口５に付着した鋳型砂を吸引する。
【００１７】
通路形成部材９は、例えば円錐状（円錐面を底面と平行な平面で切り取った形状）に形成され、径が小さい側の端部９ａが、径が大きい側の端部９ｂより下側に位置するように配置されるとともに、径が小さい側の端部９ａが管部材７の外側に一体化されている。このように通路形成部材９は、所謂逆円錐体となる姿勢で使用される。
【００１８】
尚、ここでは、円錐状の受口５が形成された場合の通路形成部材９の形状について説明したが、通路形成部材９の形状は、円錐に限られるものではなく、受口の形状に沿った形状（倣った形状）であればよく、たとえば、お椀型等でもよい。
【００１９】
通路形成部材９には、円錐状の上端部（端部９ｂ）の全周に亘って鍔状部材１２が形成されている。該鍔状部材１２は、円盤状に形成され、その外径が受口５の開口縁部５ａの径よりも大きくされる。通路形成部材９は、第１吸引通路Ｐ１を形成する際に、該鍔状部材１２と上鋳型２の上面２ａとの間に第２吸引通路Ｐ２となる所定の間隔で隙間を形成する。管部材７、通路形成部材９及び鍔状部材１２は、例えば、樹脂等により形成されるとともに、ハンドリング時に変形しない強度と硬さを有して形成されている。
【００２０】
第１吸引通路Ｐ１を形成する際の通路形成部材９及び受口５の適切な間隔は、３ｍｍ〜１５ｍｍである。第１吸引通路Ｐ１を形成する際の管部材７と湯口４との適切な間隔は、３ｍｍ〜１５ｍｍである。第２吸引通路Ｐ２を形成する際の鍔状部材１２と上鋳型２の上面２ａと適切な間隔は、３ｍｍ〜１５ｍｍである。
【００２１】
このように第１及び第２吸引通路Ｐ１，Ｐ２を形成するための間隔を３ｍｍ〜１５ｍｍとすることにより、湯口４や受口５から落下する可能性のある砂粒も未然に除去することができる。該間隔を３ｍｍ以下にすると、管部材７及び通路形成部材９と鋳型（上鋳型２）とが干渉（接触）し、湯口部（湯口４、受口５及び湯口底６）に砂粒を落としてしまう可能性がある。該間隔を１５ｍｍ以上にすると、吸引による気流速度が低下して所望の速度が得られず、砂粒の吸引ができなくなる。
【００２２】
管部材７及び通路形成部材９は、駆動手段１３により、それぞれ直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に駆動自在とされている。駆動手段１３は、例えば、ｘｙテーブルと昇降手段の組み合わせ、や、多関節ロボット等によりｘｙｚ方向に管部材７及び通路形成部材９を移動させることができる。駆動手段１３を備える湯口部清掃装置１は、自動化でき、湯口部の砂落ち清掃の効率化を図ることができる。
【００２３】
次に、以上のように構成された湯口部清掃装置１を用いて湯口部清掃方法について説明する。該湯口部清掃方法は、それぞれ鋳型砂を用いて造型された上鋳型２及び下鋳型３を型合わせした状態で上鋳型２に形成された湯口部に付着した鋳型砂を清掃する方法である。湯口部清掃方法は、管部材７を湯口４に挿入するとともに、通路形成部材９により受口５との間に第１吸引通路Ｐ１となる所定の隙間を形成する工程と、減圧吸引手段８により、管部材７及び第１吸引通路Ｐ１を介して湯口部（湯口４、受口５及び湯口底６）に付着した鋳型砂を吸引する工程とを備える。
【００２４】
尚、ここでは、鍔状部材１２が形成されている湯口部清掃装置１を用いているので、第１吸引通路Ｐ１となる所定の隙間を形成する工程と同時に、第２吸引通路Ｐ２となる所定の隙間が鍔上部材１２と上鋳型２の上面２ａとの間に形成されている。そして、第１吸引通路Ｐ１を介して湯口部に付着した鋳型砂を吸引するのと同時に、受口周囲の上鋳型２上の鋳型砂をも吸引除去できる。
【００２５】
ところで湯口部清掃装置１を用いない場合には、造型された鋳型の湯口部には、湯口及び受口の成型時や、型合わせ時や、抜枠鋳型の場合では、抜枠時に砂粒が混入するおそれがある。上述した湯口部清掃方法は、鋳型に溶湯を鋳込む前に、管部材７及び通路形成部材９を管部材７に接続された減圧吸引手段８により吸引しながら、受口５及び湯口４と適宜の間隔を保って挿入することで、図１中矢印で示す気流を発生させ、この気流により鋳型砂を吸引排出することができる。また、このとき、通路形成部材９の上端部に鍔状部材１２が設けられているので、図１中矢印で示す気流を発生させ、この気流により受口周囲の鋳型上面の鋳型砂を吸引排出できる。
【００２６】
以上のように、本発明を適用した湯口部清掃装置１及び湯口部清掃方法は、造型時等に湯口部に混入した砂粒を、吸引経路を形成する管部材７及び通路形成部材９と、減圧吸引手段８とにより吸引除去するようにしたから、湯口部に混入した砂粒による砂かみ不良を回避することができる。
【００２７】
換言すると、該装置及び方法は、鋳型の湯口部に混入した砂粒を吸引清掃するものであって、上部を減圧吸引手段８に接続された湯口より細い管（管部材７）と、その管の上部に受口５の形状に倣った通路形成部材９を、湯口及び受口と適宜の間隔を保って湯口部に挿入し、減圧吸引手段８により吸引することを特徴とし、混入した砂粒を確実に吸引除去することができ、砂かみ不良が回避できるという利点がある。
【００２８】
また、該装置及び方法は、第１及び第２吸引通路Ｐ１、Ｐ２の間隔を３ｍｍ〜１５ｍｍにすることにより、湯口、受口から落下する可能性のある砂粒も未然に除去することができる。さらに、該装置及び方法は、通路形成部材９の上部に受口５の開口部の直径よりも大きい円盤（鍔状部材１２）を取り付けることにより、受口周囲の鋳型上面の砂粒も吸引除去できる。また、該装置及び方法は、通路形成部材９等をｘｙテーブルと昇降手段の組み合わせ等からなる駆動手段１３により、ｘｙｚ方向に移動できるようにすることにより、自動化することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  湯口部清掃装置
２  上鋳型
３  下鋳型
４  湯口
５  受口
６  湯口底
７  管部材
８  減圧吸引部材
９  通路形成部材
【図１】
0005376251.tif 000002